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Critical Nodes Identification of Power Grids Based on Network Efficiency Identification des nœuds critiques des réseaux électriques en fonction de l'efficacité du réseau

WenJie KANG, PeiDong ZHU, JieXin ZHANG, JunYang ZHANG

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Résumé:

L'identification des nœuds critiques revêt une grande importance pour la protection des réseaux électriques. L'efficacité du réseau peut être utilisée comme indice d'évaluation pour identifier les nœuds critiques et constitue un indicateur permettant de quantifier l'efficacité avec laquelle un réseau échange des informations et transmet de l'énergie. Le réseau électrique étant un réseau hétérogène et pouvant être décomposé en petits réseaux fonctionnellement indépendants, le concept de composant géant ne s’applique pas aux réseaux électriques. Dans cet article, nous modélisons d’abord le réseau électrique sous forme de graphe orienté et définissons le sous-graphe d’efficacité géante (GEsG). Le GEsG est l'unité fonctionnellement indépendante du réseau où l'énergie électrique peut être transmise d'un nœud de production (c'est-à-dire les centrales électriques) à certains nœuds de demande (c'est-à-dire les stations de transport et les stations de distribution) via le chemin le plus court. Deuxièmement, nous proposons un algorithme pour évaluer l'importance des nœuds en calculant leur degré critique, dont les résultats peuvent être utilisés pour identifier les nœuds critiques dans des réseaux hétérogènes. Troisièmement, nous définissons la perte d'efficacité des nœuds pour vérifier l'exactitude de l'algorithme d'identification des nœuds critiques (CNI) et comparons les résultats selon lesquels GEsG et Giant Component sont utilisés séparément comme critères d'évaluation pour calculer la perte d'efficacité des nœuds. Les expériences prouvent la précision et l'efficacité de notre algorithme CNI et montrent que le GEsG peut mieux refléter les caractéristiques hétérogènes et la transmission de puissance des réseaux électriques que le composant géant. Notre enquête conduit à une découverte contre-intuitive selon laquelle les nœuds critiques les plus importants ne sont peut-être pas les nœuds de génération mais certains nœuds de demande.

Publication
IEICE TRANSACTIONS on Information Vol.E101-D No.11 pp.2762-2772
Date de publication
2018/11/01
Publicisé
2018/07/27
ISSN en ligne
1745-1361
DOI
10.1587/transinf.2018EDP7042
Type de manuscrit
PAPER
Catégories
Réseau d'informations

Auteurs

WenJie KANG
  National University of Defense Technology
PeiDong ZHU
  Changsha University
JieXin ZHANG
  National University of Defense Technology
JunYang ZHANG
  National University of Defense Technology

Mots-clés

Table des matières